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1、BBC-2919010型V型推力杆加工工艺分析研究一 选题的目的和意义推力杆主要是应用在载重汽车或客车的非独立悬架的单轴或双后桥重型汽车上，连接着车架与车桥，其目的主要是为了克服钢板弹簧只能传递垂直力和侧向力面不能传递牵引力、制动力及其相应的反作用力矩，目前，各型推力杆广泛应用于国内各大主机厂所生产的载重汽车和客车上。载重汽车悬挂用推力杆总成装置，作为汽车多轴悬挂系统有组成部份，通常设置在载重汽车中、后桥上：其一端与车身铰接，另一端则与中桥相铰接：其作用主要是传递纵向力及其力矩和横向力及其力矩，如牵引力，制动力及汽车转弯时的离心力等。 传统的推力杆是用两个端头、一根杆身通过铆合连为一体，只有一
2、个尺寸关系，具有结构简单，检测方便，产品质量较易保证的特点，而BBC-2919011推力杆因其外形酷似V字型，故形象地称为V型推力杆，与普通推力杆不同，它是在一个V型（即BBC-2919013端头）端头上通过杆身与另外两个端头铆结而成，在一付推力杆上有三个不同的端头，相互间具有严格的尺寸关系。 二 BBC-2919010型V型推力杆加工的工艺分析1.工装设计（1）车夹具设计 由于普通端头的毛坯其分模面在产品的中心，坯件的反面是较为平整的一个大平面，因此产品的定位准确、夹紧可靠，而作为专业的端头加工单位，对普通端头的加工均设计制造有较为成熟的工装夹具，产品质量容易保证，加工较为容易，工装也简单，
3、而BBC-V型端头则不同，由于产品向外突出的两杆部间具有4829的角度要求，且两杆部与孔的轴心线在同一平面上，故坯件的分模面在两杆部的轴心平面上，坯件反面底部由于具有分模面的切边和拨模斜度，故产品反面不平整，造成产品定位困难，因此，为使其能顺利加工，同时减少夹具的设计制造费用，首先直接选择了标准的320mm三爪卡盘，同时设计了如下所示的专用夹爪，产品加工时的夹持方位如图3所示。图3（2）仿形用夹具设计 V型端头在仿竹节时，由于两杆部间有4829的角度，因此每杆相对于缸孔端面就有一定的角度，为使其能正常加工出杆部竹节，就必须以缸孔及其端面为基准，以端头正面定位，消除三个自由度（两个转动自由度，一
4、个平面移动自由度），而缸孔心部则以短圆柱定位消除两个移动自由度，另外一个转动自由度则利用芯轴与杆部顶针消除，这样六个自由度均已消除，从而使得夹具定位可靠，故只需在设计出的夹具体上安装一个与铅垂方向有2415角度的定位短芯柱，就能使杆部保持水平，满足加工条件，加工出合格产品。而在加工另一杆部竹节时，为使定位基准保持一致，必须重新设计角度与上述定位芯柱一致，但落差不同的定位芯柱，在加工时只需将其安装在夹具体上，即可加工出合格产品。仿形夹具如图4所示。图42.设备选用通过对产品的分析，发现虽然该产品的尺寸精度和表面粗糙度要求并不太高，但是由于该产品的外形尺寸较大，重量较重，因此较小的设备是无法满足加
5、工要求的，故根据车间的现有的设备状况，决定选用C630承担该产品孔的加工任务。在仿竹节时，由于产品的回转半径大（240Sin4829=180mm）、产品重，故必须选用刚性好、效率高的机床，因此，选用CE7132仿形机床。 （1）切削用量的确定 在加工本产品车内孔时，假设工件和夹具的总的不平衡质量为m，质量中心到回转中心的距离为旋转时所产生的离心力为Q，当离心力Q与切削分力Fr方向相反时图5（a）所示，力Q将工件推向刀具，此时切削深度为最大，工件与刀具之间由力Q和力Fr之差所引起的的y 方向的相对位移（让刀）最小，设为Ymin；图5（b）表示Q与Fr密切协作完全同向时，力使工件离开刀具，此时，切
6、削深度为最小，而工件与刀具之间由力Q和力Fr之和所引起的Y方向的相对位移（让刀）最大，设为Ymax由于位移不同而产生在半径方向的加工误差r为 而离心力 式中 n不平衡质量的转速，r/min。 图5（2）推力杆的铆合 在端头、杆身加工完毕后，即可进行推力杆的铆合。推力杆的铆合一般是将杆身放入加热设备中，加热至杆身的相变温度以下在再结晶温度以上然后将杆身与端头同时放入铆合模中，利用油压机压力将端头杆身铆结为一体；杆身的材料一般为35钢，由铁碳合金相图知道35铁的绝对熔化温度T熔为1420，相变温度为770左右，而再结晶温度T再=0.4T熔，当杆身加热温度超过再结晶温度时,则金属的塑性良好，变形抗力
7、低，消耗较小的功即可得到较大的变形，同时能获得较高机械性能的再结晶。所以，在铆合时杆身的加热温度一般控制在75020,并且使其加热温度均匀，以达保证产品铆合质量目的。铆合铆痕浅 （1）必须严格控制杆身的加热温度，使铆合区的温度均匀，避免杆身出现过热、过烧现象，影响杆身的金相组织，从而影响到整个推力杆的质量。 （2）保证油压机的运转正常，压力必须达到工艺文件所规定的铆合压力要求，同时对油压机的工进速度加以严格控制，避免出现过快（影响到端头轴心线间的平行度或垂直度）、过慢（此时杆身已经冷却，变形抗力加大，从而造成推力杆铆痕浅）。端头中心距尺寸超差出现此种问题主要是： （1）工装铆具调整时铆具尺寸就
8、超差，造成推力杆铆合后长度尺寸超差，属人为因素，由施工员的个人经验、自身素质决定，需在铆合实践中摸索积累经验，减少此类误差出现的机率。 （2）工装、铆具的定位芯柱间隙较大，使得产品的定位不准确，在铆合时容易出现推力杆的长短尺寸不稳定，从而影响产品质量。为解决此类问题，首先在铆具的设计中选择合适的公差配合，如在车间所有使用的铆具其定位芯柱与铆具体间的尺寸及配合均为60H7/g6，使定位芯柱在铆具体间既可滑动以不致于有较大的间隙，一旦发现定位芯柱松动时就必须从新更换，以确保定位尺寸的准确性。铆合时推力杆两边铆痕不对称，影响产品的外观质量 此种问题的出现则主要是杆身和端头的竹节在加工过程中出现问题。
9、由于推力杆在铆合过程中其杆身的定位是靠端头杆部竹节处的倒角部分定位的。如果杆身在加工过程中其长度尺寸出现极限下偏差、车孔时两端的倒角大小尺寸未控制好以及端头仿轴竹节时至孔的中心尺寸未控制好时均会对铆合时的产品的外观带来影响。而解决的办法就是严格按照工艺文件的要求控制杆身、端头的加工尺寸，确保产品的加工质量。 图6三 结论1 结论通过对工装、设备、刀具以及切削用量的设计选用和加工中出现影加工质的因素进行修正，使其能正常地加工出较为复杂的V型端头,且产品的加工质量稳定，达到了图纸要求。对铆具的合理设计充分地利用了公司现有设备，同时针对生产过程中所出现问题的及时分析、解决,使其能顺利地开发出具有国际
10、先进水平的V型推力杆,满足了用户需求,也为开发其它推力杆提供了宝贵经验，因此V型推力杆的开发是成功的,它填补了国内此种推力杆生产的空白，具有极为广泛的市场前景和极高的经济利益。所设计V型推力杆结构紧凑、设计合理， 自动化程度较高 ，大大提高产品质量，缩短产品研发周期，提高生产效率和经济效益。2 不足所设计V型推力杆没有充分考虑到产品所需成本，并且同国外发达国家相比，还存在较大的差距。3 展望在未来工作当中，要继续努力工作认真研究，争取最大限度降低产品成本，积极学习国外先进技术，设计出更好的产品。4 体会通过毕业设计，可综合运用所学知识,发挥自己的创新能力，培养发现问题、提出问题、分析和解决问题的能力。回顾起此次毕业设计，我感慨颇多。在做毕业设计期间，疑惑不断出现，又不断解开，不仅巩固了以前学得不扎实的专业课，而且扩展了自己的专业知识。通过这次毕业设计，我认识到，只有把所学的理论知识与实践结合起来，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。毕业设计真正让我们有机会把我们所学应用到实践中，使我们的知识系统化，同时也是一次升华过程。同时，还学到了书本上学不到的东西。各位老师分析问题的方法、严谨学术作风、认真的工作态度、丰富的理论知识和高水平的学术阅历使我受益匪浅 。